Fırtınanın Kralları

Bu insanlar bilimin ışığında doğanın öfkesini hangarlarda yapay olarak canlandırıyor.

Popular Science (Turkey) - - İÇINDEKILER - Kevin Gray

AĞUSTOS AYINDA TROPIK SICAKLIK DÜDÜKLÜ TENCERE GIBI pişirir her şeyi. UPS şoförleri kafalarına ıslak bandana sararlar. Yerden yükselen sıcakla serap misali titreşen mini golf sahalarında in cin top oynar. Fakat Körfez motellerinin, kumsal AVM’lerinin birkaç kilometre ötesinde Kirk Parrish gibi mühendisler hayatlarının en berbat kar fırtınasıyla yüzleşiyor. Parkalarına sarınıp kamyonetlerini zar zor çalıştırıyor, insana iğne gibi batan -40 derecedeki soğuğa doğru direksiyon sallıyorlar. Hem de kapalı mekânda.

“Kapalı mekânda kar fırtınası görmek resmen delilik” diyor Parrish. O, Ford Motor Company’de işi F-150 kamyonetlerin Prudhoe Körfezi’nin uçlardaki sıcaklıklarında çalışmasını sağlamak olan bir dizel motor mühendisi. Aracın çalışmasını garantilemek, çalışmazsa da ince ayar yapmak için her yaz Elgin Hava Kuvvetleri Üssü’ndeki McKinley İklim Laboratuvarı’na geliyor. Birkaç binaya yayılmış bu laboratuvar, tüm dünyanın en büyük kapalı mekân hava test laboratuvarı. Burada hayal edebileceğiniz her türden me- teorolojik tehdidi yaratabiliyorsunuz: Buz fırtınaları, çürütücü sis, sağanak yağmur (saatte 68 cm’ye kadar), 75 derece sıcaklık, cangıl nemi ve saatte 65 km’lik kum fırtınaları.

Laboratuvar 1947’den beri hizmet veriyor. Bu tarihte ABD Hava Kuvvetleri savaş kuşlarını, yani uçaklarını orada test etmeye başlamış. Birkaç yıl sonra tesis kapılarını ordunun geri kalanına, 1980’lerin sonundaysa özel sektöre açmış. O günden beri de Ford kamyonetlerden Goodyear kar lastiklerine, Google’ın internet yayını yapan Project Loon balonlarına kadar her türden ürün için test alanı. FAA’dan (Federal Havacılık Yönetimi) uçuş lisansı almak isteyen tüm ticari yolcu jetlerinin son durağı burası. Laboratuvar, ABD cephaneliğindeki hemen her türden uçağı test etmiş. Bunlara Northrop Grumman’ın B-29 bombardıman uçağı, neredeyse tavana değen Lockheed Martin C5 Galaxy nakliye uçağı ve F-35 Ortak Saldırı Uçağı dâhil. “Yolu buradan geçmemiş bir askeri uçak bilmiyorum” diyor 26 yıllık görev süresinde yüzlerce jet uçağı görmüş olan laboratuvar şefi Dwayne Bell.

Nisan ortasında Bell, bir günde her türde ve her boyutta en az bir düzine ürün için lojistik ayarlamalar yapıyor. Ürünler için geliyor, gidiyor ve ona bir boşluk yaratması için yalvarıyorlar. Bell yılın sonlarına doğru yeni bir ultra uzun mesafe iş jeti olan Bombardier Global 7000’i bekliyor. “Her türden şey için talep geliyor” diyor. “Açık deniz sondaj ekipmanları üreten bir firmayla konuşuyoruz. Daha dün birisi, kar üfleyicisini getirmek istiyordu.”

Ürünleri kötü havaya dayanması gereken tüm şirketler botları, çadırları, eldivenleri, tekneleri, uçakları ve kamyonetleri buraya, Doğa Ana’nın saldırısına maruz kalmaya getiriyorlar. Ancak yağmurun yağmasını beklemek ve bunu Arktik ya da Amazon gibi uzak yerlerde, prototipinize uygulamak müthiş bir zaman kaybı. Üstelik Ar-Ge bütçesini de tüketir. Dahası, böyle zorlu koşullarda sonuçları hassaslıkla ölçmek ve sorunların peşinden gitmek, sonra “tekrarla” düğmesine basıp her şeyi baştan almak gerçekten çok zor. Hem zaten, bilimsel yöntemin özü de bir deneyi tekrarlayarak şüphecilere, yaptığınızın işe yaradığının kaya gibi sağlam bir kanıtını sunmak değil de nedir?

Gerçekten de tüm bunların temelinde az bilinen bir 2. Dünya Savaşı ABD Hava Kuvvetleri komutanının öngörüsü var. Alaska’daki Ladd Üssü’nde görevlendirilmiş olan eski pilot Yarbay Ashley McKinley (kendisi Amerikalı kâşif Richard Byrd’in 1928 ve 1929 Antarktika seferlerini fotoğraflamıştı) Ordu’nun Soğuk Hava Test Birimi’nden sorumluydu. Küresel savaş yüzünden ordunun Arktik tundralardan tutun da Uzakdoğu yağmur ormanlarına kadar birbirinden çok farklı ortamlarda çarpışması gerekiyordu. McKinley malzemeleri Alaska’ya taşımanın pahalı olduğunu görmüştü. Üstelik değişken dış ortam koşullarında test yapınca sonuçlar kesin olmuyordu. Hava şartlarını talep üzerine oluşturmanın ve onda bir maliyetle, kontrollü koşullarda test etmenin hem daha verimli hem de daha etkili olacağını düşündü. Eylül 1943’te soğuk test programı erişimi daha kolay olan kuzeybatı Florida Körfez Kıyısı’ndaki Elgin Field hava üssüne taşındı. Dört yıl sonra, yeni inşa edilmiş olan Ana Oda ilk uçaklara eziyet etmeye başladı. İzleyen 50 yılda laboratuvarda 300 uçağın yanı sıra içinde füzelerin, bombaların, Howitzer toplarının ve Humvee’lerin de bulunduğu 2.000 parça ürün test edildi.

1990’ların başında laboratuvarın mühendisleri, kaynakçıları ve elektrikçileri 100 milyon dolarlık bir bütçeyle kolları sıvayıp tesisi daha büyük uçakları alabilecek biçimde yeniden inşa ettiler. Yenilenmiş soğutma ve ısıtma makinelerinin yanı sıra elektrik ve buhar donanımı yerleştirdiler. 1997’de onarımlar tamamlanınca merkez ticari müşteri portföyünü genişletti. Askeri ekipman karmaşıklaştıkça test safhasına ulaşması daha çok zaman alıyor. O yüzden de ticari müşteriler, Bell’in deyimiyle, “faturaları ödemeye yardımcı oluyor.”

Laboratuvarın bugün altı odası var. Bunlardan en uç noktalardaki iki tanesi 70’lerin başında, ordunun küresel portföyünü tamamlamak üzere eklenmiş. Tuz Testi Odası’nda (Boyu 15 metre, eni 5 metre, yüksekliği 5 metre) teknisyenler korozyona karşı dayanıklılığı ölçmek için uçakların üstüne metal yiyen sodyum klorür püskürtebiliyor. Güneş, Rüzgâr, Yağmur ve Toz odası (15 x 15 metre, 9 metre yükseklikte) Afganistan’daki ABD askerlerinin YouTube’da paylaştığı türden saatte 65 km’lik kum fırtınaları yaratabilen fanlara sahip. Ortadoğu iklimini daha iyi simüle edebilmek için teknisyenler tankları, radar sistemlerini, füze fırlatıcıları, uçak römorklarını ve ordunun nakliye araçlarını 75 dereceye kadar ısıtabiliyor. McKinley’deki ekip kısa süre önce ABD Kara Kuvvetleri için Bell’in deyimiyle “küçük çadır kentlerin” dışında duracak, hava, filtre ve elektrik sistem-

lerine güç sağlayacak bir jeneratörü test etmiş.

Fakat McKinley’deki asıl cazibe noktası, Ana Oda. Burası 80 metre eni, 82,5 metre boyu ve en yüksek noktasında 21 metrelik tavanıyla aşırı derecede büyük uçakların bile test edilmesine olanak tanıyor. Oda’nın 200 tonluk demir kapısından içeri giren en dikkate değer uçaklar şunlar: 2010 yılında test edilen Boeing 787 Dreamliner ve şimdiye dek ABD filosu envanterine girmiş en büyük uçak olan Lockheed C-5M Galaxy nakliye uçağı.

Ana Oda’nın temel iki modu ısıtma ve soğutma. Isı testinde ekipler lambaları kullanarak uçağı kavurabiliyor ya da buhar vanalarını açarak nemi artırabiliyor. Lambalar 24 saatlik güneş döngüsünü taklit edebiliyor ve şafakla yanmaya başlayıp öğlende 60 dereceyle ortalığı yakıyor, sonra günbatımıyla yavaş yavaş soğuyor. Mühendisler uçağın uçuş ve iletişim elektronik donanımının çalışıp çalışmadığını kontrol ediyorlar. “Elektrikli aygıtların çoğu sıcağı değil soğuğu sever” diyor Tom Sanderson. Kendisi hem Boeing’in araştırma ve teknoloji müdürü hem de 787’nin uçuş test müdürü.

Laboratuvarın kapalı devre soğuk moduysa termometrenin diğer ucunu test etmek için. Derin dondurucu ortamı oluşturmak için tıpkı evinizdeki klima gibi çalışarak sıvı soğutucuyu soğutuyor, sonra bir bobinin içinden geçiriyor ve bobinin üzerinden hava üflüyor. Sonra iç mekandaki soğuk havayı tekrar kullanarak sıcaklığı daha da düşürüyor. McKinley’in dev kompresörleri 1.200 beygir güçle çalışıyor (güç kaynağı olarak Bugatti kullanmak gibi bir şey). Altı adet ana soğutma bobininden her biri üç metre yükseklikte ve dakikada 2.222 metreküp hava üfleyebilen 100 beygirlik aspiratöre sahip. Bell’in ekibinin odanın sıcaklığını -40’a getirmesi 12 saat sürüyor. Bu rakam, uçağın Kanada’nın kuzey kutbuna yakın kısmında ya da Sibirya’da pistte gecelemesini simüle etmek için tercih edilen sıcaklığa denk geliyor. Boeing, 787’yi 12 saat boyunca soğuğa maruz bıraktıktan sonra şirketin mühendisleri kitapta yazan başlatma işlemine girişmişler. Önce sıvılar boşaltılmış, hidrolikler kontrol edilmiş, tıpkı yolcu almaya hazırlandıklarında yapacakları gibi harici bir güç kaynağı kullanarak kabin ısıtılmış.

Aslında McKinley ekibi uçakları ya da kapıdan içeri giren araçları kendi test etmiyor. Bu, şirket çalışanlarının ve test pilotlarının işi. Bu makineler prototip aşamasında olduğundan genelde hepsi binlerce algılayıcıyla donatılmış oluyor ve beraberinde 30 ila 40 mühendis gelebiliyor. Bunların da bir düzine kadarı değerlendirme için test sırasında aracın içinde kalıyor. McKinley uçaktan, laboratuvar teknisyenlerinin

müşteri için veri kaydı yaptığı bölmeye bir kablo çekebiliyor. “Hepsi bizim için ham veri” diyor Bell. “Rakamlar ürünün sınavı geçtiğini mi gösteriyor, sınavdan kaldığını mı, bilemiyoruz.”

Mühendisliğin asıl eğlenceli kısmı uçak motorlarını Ana Oda’da çalıştırınca başlıyor. Hava basıncının fiziğine göre bunu yapmak binayı, içindeki her şeyle birlikte yerle bir edebilir. Bir jet motoru saniyede 450 kilo kütleli hava emebilir. Eğer gerekli önlemler alınmazsa bu kuvvet hangarın duvarlarını aşağı indirebilir. O yüzden de Bell’in ekibinin hangara, motorun harcamasıyla aynı oranda hava basması gerekiyor. Bu zorlu işi -ve bunu yaparken hedef sıcaklığı değiştirmemeyi- hava telafi sistemi dedikleri bir sistemle başarıyorlar.

Soğuk test içinse mühendisler R30 adındaki güçlü soğutma sıvısını (metilen klorür) -56 dereceye kadar soğutuyor. Sonra da bu karışımı bir dizi bobinin içinden geçiriyorlar. Fanlar ise bobinlerin üstünden temiz hava üflüyor ve böylece Ana Oda’ya hedef sıcaklık olan -40’ın hafifçe altında, güçlü bir rüzgâr esiyor. Jet motorları bu havayı emiyor, sonra bir egzoz çıkışı aracılığıyla geri veriyor.

“Sistem otomatik değil” diyor Bell. “Kokpitte pilotun yanında kulaklıklı mikrofon takmış bir soğutma operatörümüz var. Pilot gaz verdikçe o da hava telafi operatörüne bildiriyor, başlama onayını alıyor, diğer elemanımız da hava telafi fanlarını uçağın hava akış kütlesine eşitliyor. Sonra da valfleri açıp kapayarak dolaşıma ne kadar sıvı verileceğini belirliyor. Böylece sıcaklığı kontrol edebiliyoruz.”

McKinley şu ana kadar en zorlu testlerinden birini 24 Eylül 2014’te, küçük bir römork Lockheed’in F-35B’sini Ana Oda’ya tam altı ay boyunca zorlu hava koşullarına tabi tutulmaya getirdiğinde yapmış. “Bu tesis için çok ama çok büyük bir olaydı” diyor Bell. “Yapmamız gereken hazırlıklar yine aynıydı ama çok daha büyük ölçekliydi.”

Düzenek akıllara durgunluk vericiydi. Merkezin çılgın iklim yaratıcıları, motoru ve turbofanı uçuş ve havada asılı kalma hızlarında çalışan (ve uçmadığı halde 18 ton itki üreten) F-35B’ye ellerinden gelen en sert iklim koşullarıyla saldırdılar.

F-35B 90 derece dönebilen, bu sayede dikey iniş – kalkış yapmasına izin veren egzoz borusunun zarar görmemesi için yerden 4 metre yüksekte duruyordu. McKinley ekibi, iniş takımına bağladıkları boruları bir putrele monte ederek uçağı beton zemine sabitlemişlerdi. Kaynakçılarsa bu üstün jetin tüm egzozunu toplaması için özel bir havalandırma sistemi inşa etmişlerdi.

Mühendisler uçağı birkaç hafta boyunca uç noktalardaki hava koşullarında test ettikten sonra test pilotu Billie Flynn uçuş testi için kokpite tırmandı. Daha önce hiç kimse bir F-35’i kapalı mekânda çalıştırmamıştı. Yığınla mühendis ve hükümet yetkilisi, uçağın kanat ucunun az ötesine konmuş taşınabilir prefabrik yapıda, Flynn uçuş öncesi kontrol listesinde ilerledikçe yüzlerce veri beslemesini kontrol ediyorlardı. “Korktum diyemem” diyor Flynn, “daha çok, bu jetin motorlarını kendimi fırlatarak kaçma olanağı olmayan bir yerde çalıştırmanın neye benzeyeceğini merak ediyordum.” 370 metrekarelik test alanı McKinley’de şimdiye dek yapılmış en büyük düzenekti. Flynn motoru çalıştırıp gaz verince her zamanki uçuş coşkusunu hissetti ama uçak (ve bina) yerli yerinde duruyordu. “Bunu hissediyorsanız ama bir platforma zincirliyseniz” diyor, “harbiden etkileyici bir numara.”

Flynn birkaç gün kokpitte kalıp motoru -40 derecelik Kutup ayazında ve 6 metre yükseklikteki, her biri suyu atomize eden 300 adet nozülle donatılmış sprey kulelerinin oluşturduğu kar fırtınalarında test etti. “Laboratuvarın rüzgâr tünelinde buz birikmemesini sağlamalıydık” diyor testte yer alan Lockheed mühendisi Marc Thompson. “Koca bir buz parçasının sökülüp uçağa çarpması hiç iyi olmaz.”

Geri kalan aylar boyunca F-35B’nin sistem parametreleri onlarca kötü hava senaryosunda test edildi. Mühendisler hava soğudukça yoğunlaşan yağın -40 derecede motorun içine iyice girdiğinden emin oldular. Pilot ekranının 50 derece sıcakta bozulmadığını, operatörün düşman hedefine 160 kilometreden kilitlenmesine engel olmadığını gördüler.

100 milyon dolarlık hayalet uçak üzerinde çalışanların öğrendikleri konusunda ketum olmasını bekleyebilirsiniz ama Flynn ve Thompson her şeyi anlattıklarına ve jetin beklenenden daha iyi performans çıkardığına yemin ediyorlar. “Hesaplamalı modeller iyiydi” diyor Thompson. “Test sırasında hiç sürprizle karşılaşmadık.”

Tüm bunların maliyeti günde 25.000 doları buluyor. Flynn bunun diğer alternatiften, yani dünyada kötü havayı kollayıp her şeyin yolunda gitmesini ummaktan daha iyi olduğu görüşünde. “Dünyada tüm koşulları en ince ayrıntısına kadar kontrol edebileceğimiz tek yer burası. Dahası, tıpkı kontrollü bir bilimsel deney gibi, hepsini tekrar tekrar yapabiliyoruz.”

Belki bize öyle geldi fakat Flynn, binayı içindeki herkesin tepesine yıkmadan motoru tam gaz çalıştırmasına izin veren bu deneyimden ötürü keyif alıyor gibiydi.

İşkence odası Ana Oda’nın (aşağıda) çelik kaplı kapılarından her biri 100 ton ağırlıkta.(Sağda) Güneş lambaları bir F-35B Ortak Saldırı Uçağı’nı ısıtırken.

Antifrizin durumu nasıl? Ford her yaz McKinley’de 75 civarı prototip test ediyor. Burada bir mühendis, bir Explorer’ı -30’da test ederken görülüyor.

Önce dondur sonra pişir 2002’de McKinley, Lockheed Martin’in F-22 Raptor savaş jetini kutup soğuğunda (solda) ve çöl sıcağında (sağda) test etti.

Üfleme Bu koninin içindeki dokuz adet aspiratör tıpkı devasa bir fön makinesi gibi güçlü bir rüzgâr estiriyor. Böylece F-35 savaş jetini buz bulutlarına ve görüşü engelleyen kar tipilerine karşı test ediyorlar.

Newspapers in Turkish

Newspapers from Turkey

© PressReader. All rights reserved.